ES2634644T3 - Switching device for an electric propulsion vehicle and electric propulsion vehicle - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de conmutación para un vehículo (10) de propulsión eléctrica, en particular un vehículo sobre raíles, con una unidad de conmutación (28) que está prevista para conectar y desconectar una unidad de accionamiento del vehículo (14) a o de una línea de alimentación eléctrica (20), que conduce una alta tensión, y al menos dos contactos de conmutación (30, 32), de una unidad de accionamiento (36) que está prevista para accionar un movimiento de los contactos de conmutación (30, 32) uno con relación al otro, caracterizado porque está prevista una unidad de carcasa (62) al menos para alojar la unidad de conmutación (28) y la unidad de accionamiento (36), en donde la unidad de carcasa (62) comprende un soporte (48) para soportar al menos la unidad de conmutación (28), y en donde la unidad de conmutación (28) está dispuesta con relación al soporte (48) en posición abatida sobre el mismo.Switching device for an electrically powered vehicle (10), in particular a rail vehicle, with a switching unit (28) which is provided for switching a drive unit of the vehicle (14) on and off to or from a supply line (20), which conducts a high voltage, and at least two switching contacts (30, 32), of a drive unit (36) which is intended to drive a movement of the switching contacts (30, 32) one relative to the other, characterized in that a housing unit (62) is provided for at least housing the switching unit (28) and the drive unit (36), the housing unit (62) comprising a support (48) ) to support at least the switching unit (28), and in which the switching unit (28) is arranged relative to the support (48) in a folded position thereon.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Dispositivo de conmutacion para un vehlcuio de propulsion electrica y vehlcuio de propulsion electricaSwitching device for an electric propulsion vehicle and electric propulsion vehicle
La presente invencion se basa en un dispositivo de conmutacion para un vehlculo de propulsion electrica, en particular un vehlculo sobre ralles, con una unidad de conmutacion que esta prevista para conectar y desconectar una unidad de accionamiento del vehlculo a o de una llnea de alimentacion electrico, que conduce una alta tension, y al menos dos contactos de conmutacion, de una unidad de accionamiento que esta prevista para accionar un movimiento de los contactos de conmutacion uno con relacion al otro. Del documento generico DE 10 2006 043 632 A1 se conoce un dispositivo de conmutacion para la gestion ferroviaria con una parte de conmutacion que comprende dos contactos de conmutacion y un sistema de accionamiento con un baston de maniobra que mueve un contacto de conmutacion. El dispositivo de conmutacion esta fijado a una placa base de fijacion sobre el techo de un vehlculo sobre ralles. Aqul el sistema de accionamiento esta dispuesto - con relacion a la direccion vertical en el estado de fijacion del dispositivo de conmutacion - en una carcasa, la cual penetra por debajo de la placa base de fijacion en un orificio pasante de techo rebajado con escotaduras del techo. La parte de conmutacion esta dispuesta por encima de la placa base de fijacion y distanciada de la misma a traves de un espacio de aire.The present invention is based on a switching device for an electric propulsion vehicle, in particular a vehicle on rails, with a switching unit that is intended to connect and disconnect a vehicle drive unit to or from an electric power line, which conducts a high voltage, and at least two switching contacts, of a drive unit that is intended to drive a movement of the switching contacts relative to each other. From the generic document DE 10 2006 043 632 A1 a switching device is known for railway management with a switching part comprising two switching contacts and a drive system with a maneuvering rod that moves a switching contact. The switching device is fixed to a fixing base plate on the roof of a vehicle on rails. Here the drive system is arranged - in relation to the vertical direction in the fixing state of the switching device - in a housing, which penetrates below the fixing base plate into a through hole of recessed ceiling with recesses of the ceiling . The switching part is arranged above the fixing base plate and distanced from it through an air gap.
Del documento EP 1 996 427 B1 se conoce asimismo el disponer la parte de conmutacion, junto con el sistema de accionamiento, en una carcasa. Sin embargo, en el mismo solamente se propone alojar un sistema de conmutacion conocido en un espacio rodeado por una carcasa, en donde el volumen constructivo exigido por el sistema de conmutacion es invariable.From EP 1 996 427 B1 it is also known to arrange the switching part, together with the drive system, in a housing. However, it is only proposed to house a known switching system in a space surrounded by a housing, where the construction volume required by the switching system is invariable.
El objeto de la invencion consiste en proporcionar un dispositivo de conmutacion del genero expuesto, en el que pueda conseguirse un modo constructivo compacto. En el caso de una disposicion del dispositivo de conmutacion sobre un elemento de techo del vehlculo se pretende conseguir en particular - con relacion a la direccion vertical - un modo constructivo lo mas plano posible.The object of the invention is to provide a switching device of the exposed genre, in which a compact construction mode can be achieved. In the case of an arrangement of the switching device on a roof element of the vehicle, it is intended in particular - in relation to the vertical direction - a construction mode as flat as possible.
Para ello se propone que este prevista una unidad de carcasa al menos para alojar la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento, en donde la unidad de carcasa comprende un soporte para soportar al menos la unidad de conmutacion, y en donde la unidad de conmutacion esta dispuesta con relacion al soporte en posicion abatida sobre el mismo. De este modo puede conseguirse una forma constructiva particularmente compacta. En el caso de una orientacion horizontal - con relacion al suelo - del soporte, mediante la posicion abatida de la unidad de conmutacion y su disposicion sobre el soporte puede conseguirse un modo constructivo particularmente plano, en particular una altura constructiva reducida. La unidad de conmutacion presenta ventajosamente una carcasa, la cual rodea un espacio previsto para los contactos de conmutacion y esta situada en posicion abatida sobre el soporte.To this end, it is proposed that a housing unit is provided at least to accommodate the switching unit and the drive unit, wherein the housing unit comprises a support for supporting at least the switching unit, and where the switching unit It is arranged in relation to the support in a collapsed position on it. In this way a particularly compact constructive form can be achieved. In the case of a horizontal orientation - relative to the ground - of the support, by means of the collapsed position of the switching unit and its arrangement on the support, a particularly flat construction mode can be achieved, in particular a reduced construction height. The switching unit advantageously has a housing, which surrounds a space provided for the switching contacts and is located in a collapsed position on the support.
El soporte presenta convenientemente al menos una superficie portante, sobre la que esta dispuesta la unidad de conmutacion. La unidad de conmutacion esta configurada en particular en forma alargada y presenta una direccion longitudinal definida. La misma puede corresponderse en particular con una direccion de movimiento, en la que en el caso de un proceso de conmutacion se produce un movimiento lineal de los contactos de conmutacion, unos con relacion a los otros. Por una disposicion de la unidad de conmutacion “en posicion abatida con relacion al soporte” debe entenderse en particular una disposicion, en la que la direccion longitudinal de la unidad de conmutacion esta orientada en paralelo a la superficie portante. La superficie portante puede estar formada por superficies parciales, que establecen un contacto parcial con la unidad de conmutacion. Sin embargo, puede conseguirse un modo constructivo sencillo, si el soporte - p.ej. en forma de una placa soporte - forma una superficie portante coherente, en donde la unidad de conmutacion hace contacto completo de forma preferida con la superficie portante.The support conveniently has at least one bearing surface, on which the switching unit is arranged. The switching unit is configured in particular in an elongated shape and has a defined longitudinal direction. It can correspond in particular to a direction of movement, in which in the case of a switching process there is a linear movement of the switching contacts, one in relation to the other. By an arrangement of the switching unit "in a collapsed position in relation to the support" it should be understood in particular a provision, in which the longitudinal direction of the switching unit is oriented parallel to the bearing surface. The bearing surface can be formed by partial surfaces, which establish a partial contact with the switching unit. However, a simple construction mode can be achieved, if the support - eg in the form of a support plate - forms a coherent bearing surface, where the switching unit preferably makes full contact with the bearing surface.
El dispositivo de conmutacion comprende convenientemente al menos dos adaptadores de contacto, mediante los cuales puede establecerse una conexion electrica a la llnea de alimentacion o a la unidad de accionamiento del vehlculo, en donde los contactos de conmutacion de la unidad de conmutacion se usan ventajosamente para establecer o deshacer una conexion electrica entre los adaptadores de contacto. Los adaptadores de contacto estan previstos de forma preferida ambos para conducir la alta tension electrica conducida por la llnea de alimentacion, en donde se produce una transformacion de tension para transformar la alta tension en una tension menor mediante una unidad de transformacion de tension, p.ej. mediante un transformador o un convertidor de tension, que forma parte de la unidad de accionamiento del vehlculo.The switching device conveniently comprises at least two contact adapters, by means of which an electrical connection can be established to the power line or to the vehicle drive unit, wherein the switching contacts of the switching unit are advantageously used to establish or undo an electrical connection between the contact adapters. The contact adapters are preferably provided both to conduct the high electrical voltage driven by the power line, where a voltage transformation occurs to transform the high voltage into a smaller voltage by means of a voltage transformation unit, e.g. eg by means of a transformer or a voltage converter, which is part of the vehicle drive unit.
Por una “alta tension” debe entenderse en particular una tension electrica, que un gestor de red pone a disposicion a traves de una llnea de alimentacion. La alta tension presenta en particular un valor de al menos 500 V. Si el vehlculo de propulsion electrica esta configurado como vehlculo sobre ralles, la alta tension puede presentar un valor normal para la gestion ferroviaria, como por ejemplo 1,5 kV, 3kv, 15 kv o 25 kV. La alta tension puede ser aqul una tension continua o una tension alterna.An "high voltage" should be understood in particular as an electrical voltage, which a network manager makes available through a power line. The high voltage in particular has a value of at least 500 V. If the electric propulsion vehicle is configured as a rail vehicle, the high voltage may have a normal value for railway management, such as 1.5 kV, 3kv, 15 kv or 25 kV. The high voltage can be either a continuous voltage or an alternating voltage.
La unidad de carcasa forma un espacio de carcasa rodeado por la misma, en el que estan dispuestas al menos la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento. La unidad de carcasa puede estar formada por ejemplo porThe housing unit forms a housing space surrounded by it, in which at least the switching unit and the drive unit are arranged. The housing unit can be formed for example by
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varias partes de carcasa, que estan abridadas unas a otras, si bien puede conseguirse un modo de realizacion constructivamente sencillo si la unidad de carcasa presenta una carcasa que forma un espacio de carcasa coherente al menos para la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento.several housing parts, which are open to each other, although a constructively simple embodiment can be achieved if the housing unit has a housing that forms a coherent housing space at least for the switching unit and the drive unit.
Puede conseguirse ademas una forma constructiva constructivamente sencilla si el soporte forma un plano portante, en donde la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento estan dispuestas por encima del plano portante. La unidad de accionamiento presenta de forma preferida una direccion longitudinal, que esta orientada en paralelo al plano portante. El termino “por encima” se refiere a la direccion perpendicular al plano portante.A constructively simple constructive form can also be achieved if the support forms a bearing plane, where the switching unit and the drive unit are arranged above the bearing plane. The drive unit preferably has a longitudinal direction, which is oriented parallel to the bearing plane. The term "above" refers to the direction perpendicular to the bearing plane.
Ademas de esto se propone que la unidad de accionamiento - segun se contempla en una direccion perpendicular a la direccion longitudinal de la unidad de conmutacion y paralela al plano portante - este dispuesta al menos en parte lateralmente junto a la unidad de conmutacion, con lo que puede conseguirse un modo constructivo particularmente plano, ya que puede conseguirse una disposicion de la unidad de accionamiento y de la unidad de conmutacion en un plano comun. Por una disposicion de la unidad de accionamiento “junto a” la unidad de conmutacion debe entenderse en particular la que la unidad de conmutacion es adyacente a componentes de la unidad de accionamiento, de forma preferida directamente adyacente.In addition to this, it is proposed that the drive unit - as contemplated in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the switching unit and parallel to the bearing plane - is arranged at least partially laterally next to the switching unit, whereby a particularly flat construction mode can be achieved, since an arrangement of the drive unit and the switching unit in a common plane can be achieved. By an arrangement of the drive unit "next to" the switching unit should be understood in particular that the switching unit is adjacent to components of the drive unit, preferably directly adjacent.
El plano portante es de forma preferida un plano portante coherente, que esta previsto para soportar la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento, con lo que pueden ahorrarse componentes y complejidad de montaje.The bearing plane is preferably a coherent bearing plane, which is intended to support the switching unit and the drive unit, thereby saving components and mounting complexity.
En una configuracion preferida de la invention se propone que la unidad de carcasa presente una placa soporte, que forme el plano portante. La placa soporte puede estar formada aqul por una placa de montaje de la placa de carcasa, que este dispuesta en el estado de montaje acabado del dispositivo de conmutacion con relation a una placa de tapa.In a preferred configuration of the invention it is proposed that the housing unit has a support plate, which forms the bearing plane. The support plate can be formed here by a mounting plate of the housing plate, which is arranged in the finished mounting state of the switching device in relation to a cover plate.
Si la unidad de accionamiento esta conformada en forma alargada puede conseguirse - perpendicularmente a la direccion longitudinal de la unidad de conmutacion - una disposicion que ahorre espacio constructivo, si la direccion longitudinal de la unidad de conmutacion y la direccion longitudinal de la unidad de accionamiento estan orientadas mutuamente en paralelo.If the drive unit is shaped in an elongated shape, it can be achieved - perpendicular to the longitudinal direction of the switching unit - a provision that saves construction space, if the longitudinal address of the switching unit and the longitudinal direction of the drive unit are mutually oriented in parallel.
Puede conseguirse ademas otro ahorro de espacio constructivo si la unidad de accionamiento y la unidad de conmutacion estan conectadas mediante un ramal de accionamiento, en donde esta prevista una instalacion de acoplamiento para acoplar la unidad de accionamiento a la unidad de conmutacion, la cual produce un desvlo del ramal de accionamiento, en particular de 180°. La instalacion de acoplamiento esta dispuesta de forma particularmente preferida en la unidad de carcasa.In addition, other construction space savings can be achieved if the drive unit and the switching unit are connected by a drive branch, where a coupling installation is provided to couple the drive unit to the switching unit, which produces a deflection of the drive branch, in particular 180 °. The coupling installation is arranged particularly preferably in the housing unit.
La unidad de conmutacion, la unidad de accionamiento y la instalacion de acoplamiento estan dispuestas de forma preferida en un plano comun.The switching unit, the drive unit and the coupling installation are preferably arranged in a common plane.
Esto puede conseguirse por medio de que el soporte forme un plano portante, en particular un plano portante coherente, que soporte la unidad de conmutacion, la unidad de accionamiento y la instalacion de acoplamiento.This can be achieved by means of the support forming a bearing plane, in particular a coherent bearing plane, which supports the switching unit, the drive unit and the coupling installation.
En una configuracion particularmente preferida de la invencion se propone que la unidad de carcasa rodee un espacio de carcasa, en el que esten dispuestas la unidad de conmutacion y la unidad de accionamiento, en donde una parte del espacio de carcasa, que esta previsto para disponer los contactos de conmutacion y los componentes conectados electricamente a los mismos, esta separado mediante un apantallamiento electricamente aislante de la parte restante del espacio de carcasa. De este modo puede conseguirse una distancia particularmente reducida entre la unidad de conmutacion y los componentes adyacentes a la unidad de conmutacion, con lo que puede conseguirse una disposicion compacta ventajosa de los componentes del dispositivo de conmutacion dentro de la unidad de carcasa. Si la unidad de conmutacion presenta una carcasa, que rodea un espacio previsto para los contactos de conmutacion, esta previsto en un modo de realizacion ventajoso que la carcasa rodee el apantallamiento electricamente aislante. Mediante el apantallamiento electricamente aislante la superficie de carcasa dirigida hacia fuera presenta ventajosamente un potencial electrico, que puede corresponderse con el potencial electrico de la unidad de carcasa, en donde puede prescindirse de una separation aerea entre la unidad de conmutacion y los componentes que rodean la misma directamente.In a particularly preferred configuration of the invention it is proposed that the carcass unit surrounds a carcass space, in which the switching unit and the drive unit are arranged, wherein a part of the carcass space, which is provided to provide the switching contacts and the electrically connected components thereof, is separated by an electrically insulating shield from the remaining part of the housing space. In this way, a particularly reduced distance between the switching unit and the components adjacent to the switching unit can be achieved, whereby a compact advantageous arrangement of the components of the switching device within the housing unit can be achieved. If the switching unit has a housing, which surrounds a space provided for the switching contacts, it is provided in an advantageous embodiment that the housing surrounds the electrically insulating shield. By electrically insulating shielding, the outwardly directed housing surface advantageously presents an electrical potential, which may correspond to the electrical potential of the housing unit, where an air separation between the switching unit and the components surrounding the housing can be dispensed with. same directly.
La unidad de conmutacion presenta de forma preferida un interruptor de vaclo.The switching unit preferably has a vacuum switch.
Conforme a otra configuracion de la invencion el dispositivo de conmutacion presenta un seccionador a toma de tierra, el cual esta dispuesto en la unidad de carcasa. Se propone en particular que la unidad de conmutacion - segun se contempla en una direccion orientada perpendicularmente a la direccion longitudinal de la unidad de conmutacion y en paralelo al plano portante - este dispuesta entre la unidad de accionamiento y el seccionador a toma de tierra.According to another configuration of the invention, the switching device has an earthing switch, which is arranged in the housing unit. It is proposed in particular that the switching unit - as contemplated in a direction oriented perpendicular to the longitudinal direction of the switching unit and parallel to the supporting plane - is arranged between the drive unit and the earthing switch.
Ademas se propone un vehlcuio electrico, con una toma de corriente, una unidad de accionamiento del vehlcuio y un dispositivo de conmutacion conforme a la invencion, conectado electricamente a la toma de corriente y a la unidad de accionamiento del vehlculo.In addition, an electric vehicle is proposed, with a power outlet, a vehicle drive unit and a switching device according to the invention, electrically connected to the power outlet and the vehicle drive unit.
El dispositivo de conmutacion esta fijado en particular a un elemento de techo del vehlculo, en donde la unidad de 5 conmutacion y la unidad de accionamiento del dispositivo de conmutacion estan dispuestas en posicion abatida sobre un plano portante comun del soporte, que esta orientada horizontalmente con relacion al suelo. Mediante el modo constructivo plano, que puede conseguirse mediante el dispositivo de conmutacion propuesto pueden conseguirse unas ventajas considerables con respecto a la aerodinamica en la zona del techo del vehlculo. Esto hace posible una mayor flexibilidad a la hora de colocar el dispositivo de conmutacion que, en soluciones 10 convencionales para cumplir determinadas prefijaciones en el perfil del galibo, esta limitada. En particular puede prescindirse de una limitacion en cuanto a una disposicion central del dispositivo de conmutacion.The switching device is fixed in particular to a roof element of the vehicle, wherein the switching unit and the switching unit drive unit are arranged in a collapsed position on a common bearing plane of the support, which is oriented horizontally with ground relation. By means of the flat construction mode, which can be achieved by means of the proposed switching device, considerable advantages can be achieved with respect to aerodynamics in the roof area of the vehicle. This makes greater flexibility possible when placing the switching device which, in conventional solutions 10 to meet certain presettings in the profile of the gauge, is limited. In particular, a limitation as to a central arrangement of the switching device can be dispensed with.
Esto hace posible ademas una disposicion ventajosa del dispositivo de conmutacion en el elemento de techo del vehlculo, el cual - segun se contempla en direction vertical - esta dispuesto por encima de un espacio interior del vehlculo, en el que esta dispuesta al menos la unidad de accionamiento por fuera del espacio interior del vehlculo. 15 De este modo puede reducirse ventajosamente, en particular impedirse - con respecto a una solution en la que la unidad de accionamiento esta dispuesta en un orificio pasante rebajado con escotaduras del techo del vehlculo - una transmision acustica indeseada al espacio interior del vehlculo durante un proceso de conmutacion del dispositivo de conmutacion. Ademas de esto puede ahorrarse el aislamiento contra ruidos que utiliza una capa de aire como aislante, que ocupa mucho espacio, el cual - con lo que se evita una limitacion del uso de otros 20 componentes en la zona de techo del vehlculo, como p.ej. los canales de climatizacion - provoca convencionalmente una considerable complejidad de montaje y/o un peso y una altura constructiva mayores. Ademas de esto puede prescindirse de una obturation necesaria para un orificio pasante de techo convencional.This also makes it possible for an advantageous arrangement of the switching device in the roof element of the vehicle, which - as it is contemplated in a vertical direction - is arranged above an interior space of the vehicle, in which at least the unit of drive outside the interior space of the vehicle. In this way it can be advantageously reduced, in particular, prevented - with respect to a solution in which the drive unit is arranged in a through hole recessed with recesses of the roof of the vehicle - an undesired acoustic transmission to the interior space of the vehicle during a process of switching of the switching device. In addition to this, noise insulation using an air layer as an insulator, which takes up a lot of space, can be saved, which avoids a limitation of the use of another 20 components in the roof area of the vehicle, such as p. eg the air conditioning channels - conventionally causes considerable mounting complexity and / or greater construction weight and height. In addition to this, a necessary seal for a conventional through hole can be dispensed with.
Mediante la disposicion de la unidad de conmutacion y de la unidad de accionamiento sobre un plano portante horizontal comun, el dispositivo de conmutacion o su unidad de carcasa puede fijarse de forma particularmente 25 sencilla sobre el elemento de techo del vehlculo en posicion abatida, en donde la unidad de carcasa hace contacto completamente con el elemento de techo del vehlculo.By arrangement of the switching unit and the drive unit on a common horizontal bearing plane, the switching device or its housing unit can be fixed particularly easily on the roof element of the vehicle in a collapsed position, where The housing unit makes full contact with the roof element of the vehicle.
Se explica un ejemplo de realization de la invencion en base a los dibujos. Aqul muestran:An example of realization of the invention based on the drawings is explained. Here they show:
la figura 1: un vehlculo sobre ralles en una vista lateral esquematica, con una toma de corriente, un dispositivo de conmutacion y una unidad de accionamiento del vehlculo,Figure 1: a vehicle on rails in a schematic side view, with a power outlet, a switching device and a vehicle drive unit,
30 la figura 2: una vista de detalle en perspectiva del dispositivo de conmutacion de la figura 1,Figure 2: a detailed perspective view of the switching device of Figure 1,
la figura 3: una vista del dispositivo de conmutacion de la figura 2 desde arriba, yFigure 3: A view of the switching device of Figure 2 from above, and
la figura 4: una vista frontal del dispositivo de conmutacion en posicion abatida sobre un elemento de techo del vehlculo.Figure 4: a front view of the switching device in a collapsed position on a roof element of the vehicle.
La figura 1 muestra un vehlculo 10 de propulsion electrica configurado como un vehlculo sobre ralles en una vista 35 lateral muy esquematizada. En el ejemplo de realizacion contemplado el vehlculo 10 esta configurado como vehlculo automotor, que se compone de varias unidades de vehlculo 12. Al menos una unidad de vehlculo 12 esta equipada con una unidad de accionamiento del vehlculo 14 que se usa para propulsar al menos un eje motriz 16 del vehlculo 10. La disposicion mostrada en la figura del al menos un eje motriz 16 y de la unidad de accionamiento del vehlculo 14 asociada a la misma en el vehlculo 10, as! como el numero de unidad de vehlculo 12, son a modo de ejemplo. 40 La representation de la unidad de accionamiento del vehlculo 14 es tambien muy esquematizada, en donde los componentes aislados de la unidad de accionamiento del vehlculo 14 pueden estar repartidos por diferentes puntos en el vehlculo 10.Figure 1 shows an electric propulsion vehicle 10 configured as a vehicle on rails in a very schematic side view 35. In the exemplary embodiment contemplated, the vehicle 10 is configured as a motor vehicle, which is composed of several vehicle units 12. At least one vehicle unit 12 is equipped with a vehicle drive unit 14 which is used to propel at least one drive axle 16 of the vehicle 10. The arrangement shown in the figure of the at least one drive axle 16 and of the drive unit of the vehicle 14 associated therewith in the vehicle 10, as! such as vehicle unit number 12, they are by way of example. 40 The representation of the drive unit of the vehicle 14 is also very schematized, wherein the isolated components of the drive unit of the vehicle 14 can be spread over different points in the vehicle 10.
En un modo de realizacion alternativo el vehlculo 10 puede estar configurado como locomotora electrica.In an alternative embodiment, the vehicle 10 may be configured as an electric locomotive.
Para suministrar energla electrica a la unidad de accionamiento del vehlculo 14 el vehlculo 10 presenta una toma de 45 corriente 18 que, en un estado de funcionamiento del vehlculo 10, esta conectada electricamente a una catenaria. La catenaria se corresponde de forma conocida con a una llnea de alimentation 20 que conduce alta tension, la cual suministra energla electrica a la unidad de accionamiento del vehlculo 14. Alternativamente la llnea de alimentacion 20 puede estar configurada como rail de corriente, que discurre a lo largo de un tramo circulado. La alta tension puede estar configurada como corriente continua o tension alterna, y puede presentar los valores habituales para 50 una gestion ferroviaria de 1,5 kV, 3kv, 15 kv o 25 kV.To supply electric power to the drive unit of the vehicle 14, the vehicle 10 has a power outlet 18 which, in a state of operation of the vehicle 10, is electrically connected to a catenary. The catenary corresponds in a known way to a power line 20 that conducts high voltage, which supplies electric power to the drive unit of the vehicle 14. Alternatively, the power line 20 can be configured as a current rail, which runs at along a circulated section. The high voltage can be configured as direct current or alternating voltage, and can have the usual values for a railway management of 1.5 kV, 3kv, 15 kv or 25 kV.
El vehlculo 10 presenta ademas un dispositivo de conmutacion 22, que se usa para conectar la unidad de accionamiento del vehlculo 14 a la llnea de alimentacion 20 con conduction de tension o separarla electricamenteThe vehicle 10 also has a switching device 22, which is used to connect the drive unit of the vehicle 14 to the power line 20 with voltage conduction or electrically separate it.
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de esta ilnea de alimentacion 20 - una vez establecido el contacto electrico de la toma de corriente 18 con la llnea de alimentacion 20. Para ello el dispositivo de conmutacion 22 presenta unos adaptadores de contacto 24, 26, que estan conectados electricamente a la toma de corriente 18 o a la unidad de accionamiento del vehlculo 14. Ambos adaptadores de contacto 24, 26 conducen la alta tension recibida de la llnea de alimentacion 20. La misma se transforma, en una unidad de transformacion de tension no representada con mayor detalle de la unidad de accionamiento del vehlculo 14, en una tension electrica menor.of this power line 20 - once the electrical contact of the power outlet 18 with the power line 20 is established. For this purpose, the switching device 22 has contact adapters 24, 26, which are electrically connected to the power socket. current 18 or to the vehicle drive unit 14. Both contact adapters 24, 26 conduct the high voltage received from the power line 20. It is transformed into a voltage transformation unit not shown in greater detail in the unit of vehicle 14, at a lower electrical voltage.
La estructura del dispositivo de conmutacion 22 se explica con mas detalle en base a las figuras 2 y 3. La figura 2 muestra el dispositivo de conmutacion 22 en una vista en perspectiva esquematica, mientras que la figura 3 representa la disposition de la figura 2 en una vista desde arriba conforme a la flecha III en la figura 2.The structure of the switching device 22 is explained in more detail based on Figures 2 and 3. Figure 2 shows the switching device 22 in a schematic perspective view, while Figure 3 represents the arrangement of Figure 2 in a top view according to arrow III in figure 2.
El dispositivo de conmutacion 22 presenta una unidad de conmutacion 28, que esta prevista para establecer o deshacer una conexion electrica entre los adaptadores 24, 26 que conducen la alta tension. Para ello la unidad de conmutacion 28 presenta dos contactos de conmutacion 30, 32, en donde es posible un movimiento relativo de los contactos de conmutacion 30, 32 entre ellos entre una position de separation y una position de contacto (figura 3). En el ejemplo de realization contemplado puede hacerse que el contacto de conmutacion 32 se mueva con relation al contacto de conmutacion 30, en donde puede moverse partiendo de una separacion de separacion, mostrada en la figura 3, hasta una posicion de contacto en la que hace contacto con el contacto de conmutacion 30. Cada uno de los contactos de conmutacion 30, 32 esta conectado electricamente, respectivamente, a un adaptador 24, 26 diferente. Los contactos de conmutacion 30, 32 estan dispuestos en un espacio cerrado 34, en el que se ha establecido el vaclo.The switching device 22 has a switching unit 28, which is intended to establish or break an electrical connection between the adapters 24, 26 that conduct the high voltage. For this, the switching unit 28 has two switching contacts 30, 32, where a relative movement of the switching contacts 30, 32 is possible between them between a separation position and a contact position (Figure 3). In the exemplary embodiment contemplated, the switching contact 32 can be made to move relative to the switching contact 30, where it can be moved from a separation separation, shown in Figure 3, to a contact position in which it makes contact with the switching contact 30. Each of the switching contacts 30, 32 is electrically connected, respectively, to a different adapter 24, 26. The switching contacts 30, 32 are arranged in a closed space 34, in which the vacuum has been established.
Para accionar el movimiento relativo de los contactos de conmutacion 30, 32 entre si - en este ejemplo en particular para accionar el contacto de conmutacion 32 - el dispositivo de conmutacion 22 presenta una unidad de accionamiento 36, que comprende una parte de accionamiento 38 y al menos un medio de transmision 40. El medio de transmision 40 puede ser accionado por la parte de accionamiento neumatica y/o electricamente.To actuate the relative movement of the switching contacts 30, 32 with each other - in this particular example to operate the switching contact 32 - the switching device 22 has a drive unit 36, which comprises a drive part 38 and the less a transmission means 40. The transmission means 40 can be driven by the pneumatically and / or electrically driven part.
El dispositivo de conmutacion 22 presenta ademas una instalacion de acoplamiento 42, que se usa para acoplar la unidad de accionamiento 36 a la unidad de conmutacion 28, de tal manera que las mismas pueden estar conectadas entre ellas mediante un ramal de accionamiento. La instalacion de acoplamiento 42 acopla en particular mecanicamente el medio de transmision 40 de la unidad de accionamiento 44 a la unidad de conmutacion 28, el cual esta unido rlgidamente al contacto de conmutacion 32. De tal manera que un movimiento del medio de transmision 40 produce un movimiento del medio de transmision 44. Mediante la instalacion de acoplamiento 42 se realiza un desvlo del ramal de accionamiento de 180°, en donde las direcciones de movimiento de los medios de transmision 40 y 44 son contrapuestas.The switching device 22 also has a coupling installation 42, which is used to couple the drive unit 36 to the switching unit 28, such that they can be connected to each other by means of a drive branch. The coupling installation 42 mechanically couples the transmission means 40 of the drive unit 44 to the switching unit 28, which is rigidly connected to the switching contact 32. In such a way that a movement of the transmission means 40 produces a movement of the transmission means 44. By means of the coupling installation 42, a 180 ° drive branch deflection is made, where the directions of movement of the transmission means 40 and 44 are opposed.
Como componente adicional del dispositivo de conmutacion 22 se ha representado en la figura 2 un seccionador a toma de tierra 46, que se usa establecer o deshacer una conexion electrica entre el dispositivo de conmutacion 22 y el potencial de tierra.As an additional component of the switching device 22, a grounding switch 46 is shown in FIG. 2, which is used to establish or break an electrical connection between the switching device 22 and the ground potential.
La disposicion mostrada en las figuras 2 y 3 de los componentes del dispositivo de conmutacion se ha representado en la figura 4 en una vista frontal conforme a la flecha IV.The arrangement shown in Figures 2 and 3 of the components of the switching device is shown in Figure 4 in a front view according to arrow IV.
En la figura 4 pueden verse la unidad de accionamiento 36, la unidad de conmutacion 28 y el adaptador 24. El dispositivo de conmutacion 22 presenta un soporte 48, que se usa para soportar la unidad de conmutacion 28. Como puede deducirse tambien de las figuras 2 y 3, la unidad de conmutacion 28 presenta una carcasa 50 que rodea un espacio 52. Este espacio 52, en el que estan dispuestos al menos los contactos de conmutacion 30, 32, esta apantallado electricamente con relacion a otros componentes del dispositivo de conmutacion 22 - como en particular con relacion a la unidad de accionamiento 36, a la instalacion de acoplamiento 42 y al soporte 48. La superficie de la carcasa 50 dirigida hacia fuera presenta, durante el funcionamiento del dispositivo de conmutacion 22, un potencial electrico con relacion a los compontes citados que admite una aplicacion de la carcasa 50 al soporte 48.Figure 4 shows the drive unit 36, the switching unit 28 and the adapter 24. The switching device 22 has a support 48, which is used to support the switching unit 28. As can also be deduced from the figures 2 and 3, the switching unit 28 has a housing 50 surrounding a space 52. This space 52, in which at least the switching contacts 30, 32 are arranged, is electrically shielded in relation to other components of the switching device 22 - as in particular in relation to the drive unit 36, to the coupling installation 42 and to the support 48. The surface of the housing 50 directed outwardly presents, during operation of the switching device 22, an electrical potential in relation to to the cited components that admits an application of the housing 50 to the support 48.
Como puede verse tambien en las figuras 2 y 3, la unidad de conmutacion 28 o su carcasa 50 presenta una forma alargada, en donde se ha representado la direction longitudinal 54 de la unidad de conmutacion 28. En el ejemplo de realizacion contemplado la direccion longitudinal 54 se corresponde con la direccion de movimiento, con la que se lleva a cabo un movimiento relativo de los contactos de conmutacion 30, 32 entre ellos entre la posicion de separacion y la posicion de contacto. Con relacion a la direccion longitudinal 54 de la unidad de conmutacion 28, la misma o su carcasa 50 esta dispuesta con respecto al soporte 48 en posicion abatida sobre el mismo.As can also be seen in Figures 2 and 3, the switching unit 28 or its housing 50 has an elongated shape, in which the longitudinal direction 54 of the switching unit 28 is shown. In the exemplary embodiment contemplated the longitudinal direction 54 corresponds to the direction of movement, with which a relative movement of the switching contacts 30, 32 is carried out between them between the separation position and the contact position. With respect to the longitudinal direction 54 of the switching unit 28, it or its housing 50 is disposed with respect to the support 48 in a collapsed position thereon.
El soporte 48 esta configurado como una placa soporte, que forma un plano portante 56. Con relacion a la direccion perpendicular al plano portante 56, la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36 estan dispuestas por encima del plano portante 56. La unidad de accionamiento 36 se extiende en una direccion o presenta unos componentes (no mostrados con mas detalle), que estan dispuestos consecutivamente en esta direccion, que recibe el nombre de direccion longitudinal 58 de la unidad de accionamiento 36. La direccion longitudinal 58 esta orientadaThe support 48 is configured as a support plate, which forms a bearing plane 56. In relation to the direction perpendicular to the bearing plane 56, the switching unit 28 and the drive unit 36 are arranged above the bearing plane 56. The unit of drive 36 extends in one direction or has components (not shown in more detail), which are arranged consecutively in this direction, which is called the longitudinal address 58 of the drive unit 36. The longitudinal direction 58 is oriented
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en paralelo al plano portante 56 y a la direction longitudinal 54 de la unidad de conmutacion 28. La unidad de accionamiento 36 esta dispuesta lateralmente junto a la unidad de conmutacion 28. Aqul los componentes de accionamiento que forman la unidad de accionamiento 36 son en gran medida adyacentes a la unidad de conmutacion 28 o a su carcasa 50. Segun se contempla en una direccion 60, que esta orientada en paralelo al plano portante 56 y perpendicularmente a la direccion longitudinal 54 de la unidad de conmutacion 28, existe un solape entre la unidad de accionamiento 36 y la unidad de conmutacion 28.parallel to the bearing plane 56 and to the longitudinal direction 54 of the switching unit 28. The drive unit 36 is arranged laterally next to the switching unit 28. Here the drive components that make up the drive unit 36 are largely adjacent to the switching unit 28 or its housing 50. As contemplated in a direction 60, which is oriented parallel to the bearing plane 56 and perpendicular to the longitudinal direction 54 of the switching unit 28, there is an overlap between the unit of drive 36 and switching unit 28.
El plano portante 56 formado por el soporte 48 es un plano coherente o una superficie portante coherente, que se usa para aplicar la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36. Expresado de otra manera, la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36 asociada a la misma estan montadas sobre el soporte comun 48 o sobre el plano portante comun 56. Ademas de esto, el soporte 48 o el plano portante 56 se usa para montar la instalacion de acoplamiento 42 y el seccionador a toma de tierra 46. De este modo se consigue una disposition en la que al menos la unidad de accionamiento 36 y la unidad de conmutacion 28 estan dispuestas en un plano. Ademas de esto la instalacion de acoplamiento 42 y el seccionador a toma de tierra 46 estan dispuestos tambien en este plano, con lo que puede conseguirse un modo constructivo particularmente plano.The bearing plane 56 formed by the support 48 is a coherent plane or a coherent bearing surface, which is used to apply the switching unit 28 and the drive unit 36. In other words, the switching unit 28 and the switching unit drive 36 associated therewith are mounted on the common support 48 or on the common bearing plane 56. In addition to this, the support 48 or the bearing plane 56 is used to mount the coupling installation 42 and the earthing switch 46 Thus, an arrangement is achieved in which at least the drive unit 36 and the switching unit 28 are arranged in a plane. In addition, the coupling installation 42 and the earthing switch 46 are also arranged in this plane, whereby a particularly flat construction mode can be achieved.
Como pude deducirse ademas de las figuras 2 y 3, el dispositivo de conmutacion 22 presenta una unidad de carcasa 62, que se usa para alojar al menos la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36. En particular la unidad de carcasa 62 rodea un espacio de carcasa 64, en el que estan dispuestas la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36. En el ejemplo de realization contemplado el espacio de carcasa 64 es coherente. Ademas de la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36, en el espacio de carcasa 64 estan dispuestos la instalacion de acoplamiento 42 y el seccionador a toma de tierra 46. En las figuras 2 y 3 se muestra el dispositivo de conmutacion 22, en el que no se ha representado para una mejor vision de conjunto una parte de tapa 66 de la unidad de carcasa 62 (vease la figura 4).As can be deduced in addition to Figures 2 and 3, the switching device 22 has a housing unit 62, which is used to house at least the switching unit 28 and the driving unit 36. In particular the housing unit 62 surrounds a housing space 64, in which the switching unit 28 and the drive unit 36 are arranged. In the exemplary embodiment contemplated, the housing space 64 is coherent. In addition to the switching unit 28 and the drive unit 36, the coupling installation 42 and the earthing switch 46 are arranged in the housing space 64. The switching device 22 is shown in Figures 2 and 3, in which a cover part 66 of the housing unit 62 has not been shown for a better overview (see Figure 4).
La unidad de carcasa 62 presenta - dispuesta con relation a la parte de tapa 66 - una parte de suelo, que esta configurada en forma de una placa soporte 68 y se corresponde con el soporte 48. La placa soporte 68 forma por ello el plano portante 56. La placa soporte 68 forma una superficie exterior de carcasa 69, que esta orientada en paralelo al plano portante 56.The housing unit 62 has - arranged in relation to the cover part 66 - a floor part, which is configured in the form of a support plate 68 and corresponds to the support 48. The support plate 68 thus forms the bearing plane 56. The support plate 68 forms an outer housing surface 69, which is oriented parallel to the bearing plane 56.
El espacio 52 que - como se ha explicado anteriormente - esta rodeado por la carcasa 50, se corresponde con una parte 70 del espacio de carcasa 64, que esta previsto para los contactos de conmutacion 30, 32 y para los componentes conectados electricamente a los mismos. El espacio 52 o la parte 70 del espacio de carcasa 64 esta separado(a) de la parte restante del espacio de carcasa 64 mediante un apantallamiento 72 electricamente aislante. Esta parte 70 esta conectada a los adaptadores 24, 26 mediante unas conexiones electricas 74, 76, que tambien estan apantalladas electricamente con relacion a su entorno directo.The space 52 which - as explained above - is surrounded by the housing 50, corresponds to a part 70 of the housing space 64, which is provided for the switching contacts 30, 32 and for the components electrically connected thereto. . The space 52 or part 70 of the housing space 64 is separated (a) from the remaining part of the housing space 64 by an electrically insulating shield 72. This part 70 is connected to the adapters 24, 26 by means of electrical connections 74, 76, which are also electrically shielded in relation to their direct environment.
La unidad de conmutacion 28 esta dispuesta centralmente en el espacio de carcasa 64 con relacion a la direccion 60 o a la anchura de la unidad de carcasa 63. Aqul esta dispuesta, segun se contempla en la direccion 60, entre la unidad de accionamiento 36 y el seccionador a toma de tierra 46.The switching unit 28 is centrally arranged in the housing space 64 in relation to the direction 60 or the width of the housing unit 63. This is arranged, as contemplated in the direction 60, between the drive unit 36 and the earthing switch 46.
En la figura 4 se ha representado ademas un elemento de techo del vehlculo 78, el cual cubre un espacio interior del vehlculo 80 (vease tambien la figura 1). Con relacion a la direccion vertical 79, el elemento de techo del vehlculo 78 esta dispuesto por encima del espacio interior del vehlculo 80. El elemento de techo del vehlculo 78 forma a este respecto una superficie 3 exterior del vehlculo 10 dirigida hacia arriba. El dispositivo de conmutacion 22 esta fijado al elemento de techo del vehlculo 78, y precisamente sobre esta superficie exterior en position abatida. Aqul la direccion longitudinal del dispositivo de conmutacion 22 o la direccion longitudinal de la unidad de carcasa 62, que se corresponde con la direccion longitudinal 54 de la unidad de conmutacion 28, esta orientada en paralelo a un plano de techo 82 formado por el elemento de techo del vehlculo 78. El plano portante 56 del soporte 48 previsto para la unidad de conmutacion 28 y la unidad de accionamiento 36 esta orientado aqul en paralelo al plano de techo 82 y al suelo 84 y, por ello, horizontalmente. La superficie exterior de carcasa 69 hace contacto con el plano de techo 82. Tanto la unidad de conmutacion 28 como la unidad de accionamiento 36 del dispositivo de conmutacion 22 estan dispuestas por fuera del espacio interior del vehlculo 80.Also shown in Figure 4 is a roof element of the vehicle 78, which covers an interior space of the vehicle 80 (see also Figure 1). In relation to the vertical direction 79, the roof element of the vehicle 78 is disposed above the interior space of the vehicle 80. The roof element of the vehicle 78 forms in this respect an outer surface 3 of the vehicle 10 directed upwards. The switching device 22 is fixed to the roof element of the vehicle 78, and precisely on this outer surface in a collapsed position. Here the longitudinal direction of the switching device 22 or the longitudinal direction of the housing unit 62, which corresponds to the longitudinal direction 54 of the switching unit 28, is oriented parallel to a ceiling plane 82 formed by the element of roof of the vehicle 78. The bearing plane 56 of the support 48 provided for the switching unit 28 and the drive unit 36 is oriented here parallel to the roof plane 82 and to the floor 84 and, therefore, horizontally. The outer housing surface 69 makes contact with the roof plane 82. Both the switching unit 28 and the driving unit 36 of the switching device 22 are arranged outside the interior space of the vehicle 80.
El dispositivo de conmutacion 22 con su unidad de carcasa 62 y sus componentes dispuestos en el espacio de carcasa 64 se ensambla previamente antes de un montaje sobre o en el vehlculo 10 como modulo constructivo. Despues de este montaje se conectan los adaptadores 24, 26, que sobresalen del espacio de carcasa 64, a la toma de corriente o a la unidad de accionamiento del vehlculo 14.The switching device 22 with its housing unit 62 and its components arranged in the housing space 64 is pre-assembled before mounting on or in the vehicle 10 as a construction module. After this assembly the adapters 24, 26 are connected, which protrude from the housing space 64, to the power outlet or to the drive unit of the vehicle 14.
La posicion de conmutacion del seccionador a toma de tierra 46 puede indicarse mediante una unidad indicadora accionable mecanicamente, de tal manera que esta posicion de conmutacion puede verse desde el exterior. Por ejemplo puede utilizarse una barra, que desde dentro presiona sobre un fuelle y de este modo indica la posicion de conmutacion hacia el exterior, sin que sea necesario abrir la unidad de carcasa.The switching position of the earthing switch 46 can be indicated by a mechanically operable indicator unit, such that this switching position can be seen from the outside. For example, a bar can be used, which from the inside presses on a bellows and thus indicates the switching position towards the outside, without the need to open the housing unit.
Mediante el seccionador a toma de tierra 46 puede establecerse en particular una conexion entre la unidad de carcasa 62 y el potencial de tierra, de tal manera que puede prescindirse de bordas de techo o armaduras de alta tension convencionales para la necesaria proteccion contra contacto.By means of the earthing switch 46, a connection between the housing unit 62 and the ground potential can be established in particular, so that conventional high-voltage roof trusses or trusses can be dispensed with for the necessary contact protection.
El dispositivo de conmutacion 22 puede montarse en otros puntos de instalacion en el vehlculo 10, como p.ej. en 5 molduras de techo, en la zona de debajo del piso o en una sala tecnica.The switching device 22 can be mounted at other installation points in the vehicle 10, such as in 5 ceiling moldings, in the area under the floor or in a technical room.
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